CN207964745U - 一种低浓度工业有机废气在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于环境监测技术领域，提供了一种低浓度工业有机废气在线监测系统，包括监控中心和监控点，所述监控中心包括无线传输模块、中央处理系统、数据库，其中所述无线传输模块连接于所述中央处理系统；当气体样本输送到所述气相色谱‑质谱联用仪中后，所述气相色谱‑质谱联用仪内设置有色谱，色谱用于分离空气样本中的多种VOC气体组分，交由质谱逐个分析，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给所述CPU进行处理分析，相比较现有的监测手段而言，新型的低浓度工业有机废气在线监测系统能够对低浓度工业有机废气进行在线监测，有利于提高对工业挥发有机物等的监测与监管水平，建立工业废气排放预警系统。
Description
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域，尤其涉及一种低浓度工业有机废气在线监测系统。
背景技术
有机废气是石油化工、喷漆、制药、印刷所排放的最常见的污染物。这些有机废气会造成空气污染，危害人类健康，其中大部分都是对人体健康和环境的毒害。一些有机物质被列为致癌物，如苯，多环芳烃，氯乙烯，乙腈等。由于挥发性有机气体的风险，大多数企业在其生产活动过程中都不免产生一定量的废气，这些产生的废气直接排放到大气中就不可避免地对空气造成污染，当前的事实是工业生产所产生的废气种类繁多，随着各个国家对环境保护的意识加强，废气监测技术也得以快速地发展。
目前针对同一种废气存在着多种监测技术，不同治理技术的性能也会千差万别的，目前，有机废气的监测技术有很多，吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附加催化燃烧法、生物法等，严重灰霾与光化学烟雾等大气污染日益严重，工业废气中的二氧化硫、颗粒物与挥发有机物等，对环境与群众健康有直接或者间接影响，以甲苯、苯为例，长期处于浓度超过十亿分之一的环境中人会感到不适，而目前大部分气体传感器技术难以准确测量。
实用新型内容
本实用新型提供一种低浓度工业有机废气在线监测系统，旨在解决目前，有机废气的监测技术有很多，吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附加催化燃烧法、生物法等，严重灰霾与光化学烟雾等大气污染日益严重，工业废气中的二氧化硫、颗粒物与挥发有机物等，对环境与群众健康有直接或者间接影响，以甲苯、苯为例，长期处于浓度超过十亿分之一的环境中人会感到不适，而目前大部分气体传感器技术难以准确测量的问题。
本实用新型是这样实现的，一种低浓度工业有机废气在线监测系统，包括监控中心和监控点，所述监控中心包括无线传输模块、中央处理系统、数据库，其中所述无线传输模块连接于所述中央处理系统，所述无线传输模块用于对采集的空气质量数字信号进行接收，所述中央处理系统用于对数字信号进行处理分析，所述中央处理系统连接于所述数据库，所述数据库用于对处理后的信息进行储存，所述监控点包括采样装置、VOC气体检测仪、DTU通讯模块、校准系统，所述采样装置连接于所述VOC气体检测仪，所述采样装置用于对空气样品进行收集，并将收集到样品的输送所述VOC气体检测仪中进行检测，所述VOC气体检测仪与所述DTU通讯模块连接，所述VOC气体检测仪对样品进行分析监测，并将检测到的样品信息转化成数字信号传输给所述DTU通讯模块，所述DTU通讯模块将数字信号转化成无线信号传输给所述无线传输模块，所述VOC气体检测仪上搭载有所述校准系统，所述校准系统用于对所述VOC气体检测仪进行定时校准，所述VOC气体检测仪包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、气相色谱-质谱联用仪、摄像头、GPS和CPU，所述温度传感器、所述压力传感器、所述流量传感器、所述气相色谱-质谱联用仪、所述摄像头、所述GPS均与所述CPU连接，所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器分别对空气样品的温度、压力和流量进行检测，并将检测到的温度、压力和流量信息转化成数字信号传输给所述CPU，所述气相色谱-质谱联用仪对空气样品成分判断和浓度测量，并将空气样品的组成信息转化成数字信号传输给所述CPU，所述摄像头用于对VOC气体检测仪周围环境进行监视，并将监视到的信息转化成数字信号传输给所述CPU，所述GPS用于对所述VOC气体检测仪进行精确定位，并将所述VOC气体检测仪的位置信息转化成数字信号传输给所述CPU。
本实用新型还提供优选的，所述气相色谱-质谱联用仪内设置有色谱，色谱用于分离空气样本中的多种VOC气体组分，交由质谱逐个分析，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU进行处理分析。
本实用新型还提供优选的，所述监控点的数量为多个，每个所述监控点都搭载有所述GPS。
本实用新型还提供优选的，所述校准系统包括多种标准气体和标定装置，所述多种标准气体通过所述标定装置对气相色谱-质谱联用仪中进行定时校准。
本实用新型还提供优选的，所述DTU通讯模块实时向所述无线传输模块传输监测到的空气样品信息。
本实用新型还提供优选的，所述采样装置、所述VOC气体检测仪、所述DTU通讯模块、所述校准系统、所述中央处理系统、所述数据库和所述无线传输模块均与外部电源电性连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，通过设置所述气相色谱-质谱联用仪来实现对低浓度工业有机废气精确测量的，当气体样本输送到所述气相色谱-质谱联用仪中后，所述气相色谱-质谱联用仪内设置有色谱，色谱用于分离空气样本中的多种VOC气体组分，交由质谱逐个分析，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给所述CPU进行处理分析，所述DTU通讯模块实时向所述无线传输模块传输监测到的空气样品信息，所述中央处理系统根据历史记录和分析结果，预测辖区环境污染状况及发展趋势，为环境治理提供依据，相比较现有的监测手段而言，新型的低浓度工业有机废气在线监测系统能够对低浓度工业有机废气进行在线监测，有利于提高对工业挥发有机物等的监测与监管水平，建立工业废气排放预警系统。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中VOC气体检测仪的结构示意图；
图3为本实用新型中校准系统结构示意图；
图4为本实用新型中监控中心结构示意图；
图5为本实用新型中VOC气体检测仪工作流程示意图；
图中：1000-监控中心、1001-无线传输模块、1002-中央处理系统、1003-数据库、2000-监控点、200-采样装置、201-VOC气体检测仪、202-DTU通讯模块、203-校准系统、001-温度传感器、002-压力传感器、003-流量传感器、004-气相色谱-质谱联用仪、005-摄像头、006-GPS、007-CPU、101-多种标准气体、102-标定装置。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种低浓度工业有机废气在线监测系统，包括监控中心1000和监控点2000，监控中心1000包括无线传输模块1001、中央处理系统1002、数据库1003，其中无线传输模块1001连接于中央处理系统1002，无线传输模块1001用于对采集的空气质量数字信号进行接收，中央处理系统1002用于对数字信号进行处理分析，中央处理系统1002连接于数据库1003，数据库1003用于对处理后的信息进行储存，监控点2000包括采样装置200、VOC气体检测仪201、DTU通讯模块202、校准系统203，采样装置200连接于VOC气体检测仪201，采样装置200用于对空气样品进行收集，并将收集到样品的输送VOC气体检测仪201中进行检测，VOC气体检测仪201与DTU通讯模块202连接，VOC气体检测仪201对样品进行分析监测，并将检测到的样品信息转化成数字信号传输给DTU通讯模块202，DTU通讯模块202将数字信号转化成无线信号传输给无线传输模块1001，VOC气体检测仪201上搭载有校准系统203，校准系统203用于对VOC气体检测仪201进行定时校准，VOC气体检测仪201包括温度传感器001、压力传感器002、流量传感器003、气相色谱-质谱联用仪004、摄像头005、GPS006和CPU007，温度传感器001、压力传感器002、流量传感器003、气相色谱-质谱联用仪004、摄像头005、GPS006均与CPU007连接，温度传感器001、压力传感器002、流量传感器003分别对空气样品的温度、压力和流量进行检测，并将检测到的温度、压力和流量信息转化成数字信号传输给CPU007，气相色谱-质谱联用仪004对空气样品成分判断和浓度测量，并将空气样品的组成信息转化成数字信号传输给CPU007，摄像头005用于对VOC气体检测仪201周围环境进行监视，并将监视到的信息转化成数字信号传输给CPU007，GPS006用于对VOC气体检测仪201进行精确定位，并将VOC气体检测仪201的位置信息转化成数字信号传输给CPU007。
在本实施方式中，通过设置气相色谱-质谱联用仪004来对空气样品组分进行精确测量的，当空气样品进行进入气相色谱-质谱联用仪004后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱中的运行速度也就不同，吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱，如此，各组分得以在色谱中彼此分离，顺序进入质谱中被检测、记录下来，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析。
在本实施方式中，通过设置气相色谱-质谱联用仪004来对空气样品组分进行精确测量的，采样装置200将空气样品进行收集，并将收集到样品的输送VOC气体检测仪201中进行检测，温度传感器001、压力传感器002、流量传感器003分别对空气样品的温度、压力和流量进行检测，并将检测到的温度、压力和流量信息转化成数字信号传输给CPU007，当空气样品进行进入气相色谱-质谱联用仪004后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱中的运行速度也就不同，吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱，如此，各组分得以在色谱中彼此分离，顺序进入质谱中被检测、记录下来，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析，DTU通讯模块202将数字信号转化成无线信号传输给无线传输模块1001，监测数据传送到中心综合辖区内各点数据，建立数据库1003，GPS006能够显示各个监控点2000的位置，根据历史记录和分析结果，预测辖区环境污染状况及发展趋势，为环境治理提供依据，相比较现有的监测手段而言，新型的低浓度工业有机废气在线监测系统能够对低浓度工业有机废气进行在线监测，有利于提高对工业挥发有机物等的监测与监管水平，建立工业废气排放预警系统。
进一步的，气相色谱-质谱联用仪004内设置有色谱，色谱用于分离空气样本中的多种VOC气体组分，交由质谱逐个分析，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析。
在本实施方式中，通过设置气相色谱-质谱联用仪004来对空气样品组分进行精确测量的，当空气样品进行进入气相色谱-质谱联用仪004后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱中的运行速度也就不同，吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱，如此，各组分得以在色谱中彼此分离，顺序进入质谱中被检测、记录下来，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析。
进一步的，监控点2000的数量为多个，每个监控点2000都搭载有GPS006。
在本实施方式中，通过设置多个监控点2000来大范围进行监测预警的，监控中心1000通过向监控点2000轮询并分析数据，监测数据传送到中心综合辖区内各点数据，建立数据库1003，GPS006能够显示各个监控点2000的位置，根据历史记录和分析结果，预测辖区环境污染状况及发展趋势，为环境治理提供依据。
进一步的，校准系统203包括多种标准气体101和标定装置102，多种标准气体101通过标定装置102对气相色谱-质谱联用仪004中进行定时校准。
在本实施方式中，通过设置校准系统203来对气相色谱-质谱联用仪004中进行定时校准的，多种标准气体101通过标定装置102对气相色谱-质谱联用仪004中进行定时校准。
进一步的，DTU通讯模块202实时向无线传输模块1001传输监测到的空气样品信息。
在本实施方式中，通过设置DTU通讯模块202和无线传输模块1001进行无线传输的，气相色谱-质谱联用仪004逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析，DTU通讯模块202实时向所述无线传输模块传输1001监测到的空气样品信息，中央处理系统1002根据历史记录和分析结果，预测辖区环境污染状况及发展趋势，为环境治理提供依据。
进一步的，采样装置200、VOC气体检测仪201、DTU通讯模块202、校准系统203、中央处理系统1002、数据库1003和无线传输模块1001均与外部电源电性连接。
在本实施方式中，采样装置200、VOC气体检测仪201、DTU通讯模块202、校准系统203、中央处理系统1002、数据库1003和无线传输模块1001均通过外部电源进行供电。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，将设备接入外部电源，采样装置200将空气样品进行收集，并将收集到样品的输送VOC气体检测仪201中进行检测，温度传感器001、压力传感器002、流量传感器003分别对空气样品的温度、压力和流量进行检测，并将检测到的温度、压力和流量信息转化成数字信号传输给CPU007，当空气样品进行进入气相色谱-质谱联用仪004后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱中的运行速度也就不同，吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱，如此，各组分得以在色谱中彼此分离，顺序进入质谱中被检测、记录下来，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU007进行处理分析，DTU通讯模块202将数字信号转化成无线信号传输给无线传输模块1001，监测数据传送到中心综合辖区内各点数据，建立数据库1003，GPS006能够显示各个监控点2000的位置，根据历史记录和分析结果，预测辖区环境污染状况及发展趋势，为环境治理提供依据，相比较现有的监测手段而言，新型的低浓度工业有机废气在线监测系统能够对低浓度工业有机废气进行在线监测，有利于提高对工业挥发有机物等的监测与监管水平，建立工业废气排放预警系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：包括监控中心(1000)和监控点(2000)，所述监控中心(1000)包括无线传输模块(1001)、中央处理系统(1002)和数据库(1003)，其中，
所述无线传输模块(1001)连接于所述中央处理系统(1002)，所述无线传输模块(1001)用于对采集的空气质量数字信号进行接收，所述中央处理系统(1002)用于对数字信号进行处理分析，所述中央处理系统(1002)连接于所述数据库(1003)，所述数据库(1003)用于对处理后的信息进行储存，
所述监控点(2000)包括采样装置(200)、VOC气体检测仪(201)、DTU通讯模块(202)、校准系统(203)，所述采样装置(200)连接于所述VOC气体检测仪(201)，所述采样装置(200)用于对空气样品进行收集，并将收集到样品的输送所述VOC气体检测仪(201)中进行检测，所述VOC气体检测仪(201)与所述DTU通讯模块(202)连接，所述VOC气体检测仪(201)对样品进行分析监测，并将检测到的样品信息转化成数字信号传输给所述DTU通讯模块(202)，所述DTU通讯模块(202)将数字信号转化成无线信号传输给所述无线传输模块(1001)，所述VOC气体检测仪(201)上搭载有所述校准系统(203)，所述校准系统(203)用于对所述VOC气体检测仪(201)进行定时校准，
所述VOC气体检测仪(201)包括温度传感器(001)、压力传感器(002)、流量传感器(003)、气相色谱-质谱联用仪(004)、摄像头(005)和GPS(006)和CPU(007)，所述温度传感器(001)、所述压力传感器(002)、所述流量传感器(003)、所述气相色谱-质谱联用仪(004)、所述摄像头(005)和所述GPS(006)均与所述CPU(007)连接，所述温度传感器(001)、所述压力传感器(002)、所述流量传感器(003)分别对空气样品的温度、压力和流量进行检测，并将检测到的温度、压力和流量信息转化成数字信号传输给所述CPU(007)，所述气相色谱-质谱联用仪(004)对空气样品成分判断和浓度测量，并将空气样品的组成信息转化成数字信号传输给所述CPU(007)，所述摄像头(005)用于对所述VOC气体检测仪(201)周围环境进行监视，并将监视到的信息转化成数字信号传输给CPU(007)，所述GPS(006)用于对所述VOC气体检测仪(201)进行精确定位，并将所述VOC气体检测仪(201)的位置信息转化成数字信号传输给所述CPU(007)。
2.如权利要求1所述的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：所述气相色谱-质谱联用仪(004)内设置有色谱，色谱用于分离空气样本中的多种VOC气体组分，交由质谱逐个分析，质谱对多种VOC气体组分逐个分析后，将各个组分含量转化成数字信号传输给CPU(007)进行处理分析。
3.如权利要求1所述的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：所述监控点(2000)的数量为多个，每个所述监控点(2000)都搭载有所述GPS(006)。
4.如权利要求1所述的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：所述校准系统(203)包括多种标准气体(101)和标定装置(102)，所述多种标准气体(101)通过所述标定装置(102)对气相色谱-质谱联用仪(004)中进行定时校准。
5.如权利要求1所述的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：所述DTU通讯模块(202)实时向所述无线传输模块(1001)传输监测到的空气样品信息。
6.如权利要求1所述的一种低浓度工业有机废气在线监测系统，其特征在于：所述采样装置(200)、所述VOC气体检测仪(201)、所述DTU通讯模块(202)、所述校准系统(203)、所述中央处理系统(1002)、所述数据库(1003)和所述无线传输模块(1001)均与外部电源电性连接。
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| CN110427573A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-08 | 软通动力信息技术有限公司 | 一种未知污染源区域的确定方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112505218A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-03-16 | 赵志勇 | 一种有机废气焚烧在线检测装置 |
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